物体相对于水平基准面的倾角对于测定物体的运动状态具有十分重要的意义，是刻画物体运动形态特征不可或缺的参数。陀螺作为航姿系统的重要组成部分，适用于测量物体在运动状态下相对于水平基准面的倾角。现代的倾角测量装置大多采用两种形式，一种是采用倾角传感器作为核心部件，外加辅助电路构成;另一种就是采用光纤陀螺，激光陀螺等作为角速率敏感元件，外加辅助电路构成。这两种测量倾角的方法各有其利弊。倾角传感器的精度一直制约着其市场应用空间，国内现有的以倾角传感器为核心元件的倾角测量装置，大多在生产阶段做大量的温度和角度实验，然后通过大量实验观测数据，经分析后实行分段线性化补偿，这种方式难以应对大批量生产而且周期较长。另一种以光纤陀螺作为敏感元件的倾角测量装置，精度上虽然可以满足要求，然而价格因素一直影响着其推向民用市场，再加上陀螺本身的随机漂移和误差，需要在降低陀螺随机误差的算法上花费大量时间，也对其市场推广应用形成了一定制约。　　本文的设计采用了折中方案，采用近年来国内兴起的比较热门的MEMS技术，因为MEMS器件具备体积小，质量轻，成本低，抗冲击，可靠性高等优点，因此国内各大科研院所也做了大量的研究。本文拟采用三个单轴MEMS角速度陀螺和一个三轴MEMS加速度计作为敏感元件，系统数据处理部分采用DSP处理器对惯性器件的采集数据做数字滤波，温度补偿处理，最后输出俯仰角和横滚角。由于某些应用场合，振动和冲击所造成的干扰比较强烈，考虑采用机械减震结构消除一定的振动干扰，同时温度对于陀螺随机误差的影响不可忽略，因此采用一个温度传感器将测量装置的实时温度回传给DSP处理器，以供滤波时参考。　　最后，对倾角测量装置进行大量实验，将获得的实验数据进行分析比对，可以达到中低精度光纤陀螺的精度要求。本研究的意义在于扩展了动态倾角测量的方法，并且降低了当前以光纤陀螺为核心元件的测量系统的成本。